Syllabus

MAF-1023 PROGRAMACIÓN DE METODOS NUMÉRICOS

DR. ALEJANDRO ORTIZ FERNANDEZ

aeortiz@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
3 3 2 5 Ciencias Básicas

Prerrequisitos
El estudiante debe ser competente en la aplicación del cálculo integral y ecuaciones diferenciales en la resolución de problemas que le permitan modelar y describir situaciones diversas a través del cálculo integral y ecuaciones diferenciales.

Competencias Atributos de Ingeniería
Estima los valores intermedios de una serie de datos experimentales por medio de métodos de interpolación y ajustar una función aplicando el método de mínimos cuadrados para solucionar casos teóricos y prácticos inherentes a este tema.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Conoce y aplica los métodos numéricos para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Conoce y domina los métodos de cálculo de raíces de una ecuación, logrando valorar su confiabilidad, para establecer criterios de elección de métodos adecuados para resolver un problema en particular.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Formula algoritmos y diagramas de flujo para calcular los diferentes tipos de errores.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Conoce y aplica los métodos de derivación e integración numérica para la solución de problemas específicos de ingeniería en Materiales.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Aplica los métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales ordinarias.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad
1. El pase de lista, se realizará al inicio de la sesión, tendrán 15 min posteriores a este tiempo para poder ingresar al salón de clases, posteriores a este tiempo, ya no podrán ingresar al salón y se tomará como falta automática; asimismo, es requisito para presentar el examen institucional que el alumno cuente con un mínimo de 80% de asistencia. 2.- Las faltas sólo podrán ser justificadas con documentos oficiales. 3.- Los trabajos de investigación, tareas y/o exposiciones, deberán entregarse en tiempo y forma indicada, no se aceptarán de manera extemporánea. 4.- Los alumnos deberán dirigirse con respeto y de manera apropiada a sus compañeros y autoridades del instituto usando un lenguaje apropiado y cortés. 5.- Los teléfonos celulares deben ser apagados antes de la sesión o configurarlo en la modalidad de vibración. 6.- Está prohibido introducir alimentos al salón de clases. 7.- Es responsabilidad del alumno participar activamente en los sistemas diseñados para la educación adistancia MOODLE, así como en el salón clase a través de los sistemas y dinámicas diseñadas para tal efecto.

Materiales
Libreta, calculadora científica, memoria de almacenamiento USB y computadora.

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Métodos numéricos para ingenieros /
Chapra Steven C.
McGraw-Hill,
6a. / 2011.
10
Si
Métodos numéricos para la física y la ingeniería /
Vázquez Martínez, Luis.
McGraw Hill,
2009.
15
-
Métodos númericos : aplicados a la ingeniería /
Nieves Hurtado, Antonio
Continetal,
2002
1
-
Métodos numéricos para ingenieros : Con programas de aplicación /
Chapra, Steven C.
McGraw-Hill Interamericana,
4a. / 2003.
1
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 3.1.3
PARCIAL 2 De la actividad 4.1.1 a la actividad 6.1.3

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Introducción al lenguaje de programación, errores y series de Taylor
          1.1. Formula algoritmos y diagramas de flujo para calcular los diferentes tipos de errores.
                   1.1.1. Definir y explicar la importancia de establecer un algoritmo de solución previo a la elaboración de un programa.
                           La importancia de establecer un algoritmo ( bytes)
                          
                   1.1.2. Exponer la diferente simbología empleada en los diagramas de flujo aplicados a programación.
                           Simbología empleada en los diagramas de flujo ( bytes)
                          
                   1.1.3. Investigar la utilidad de los polinomios de Taylor en métodos numéricos.
                           Polinomios de Taylor en métodos numéricos ( bytes)
                          
                   1.1.4. Reconocer los diferentes tipos de errores y realizar problemas de aplicación usando un software.
                           Los diferentes tipos de errores ( bytes)
                          
2. Solución de ecuaciones algebraicas y trascendentales
          2.1. Conoce y domina los métodos de cálculo de raíces de una ecuación, logrando valorar su confiabilidad, para establecer criterios de elección de métodos adecuados para resolver un problema en particular.
                   2.1.1. Investigar, discutir y definir los conceptos de iteración, proceso iterativo, convergencia y divergencia mediante una dinámica grupal.
                           Conceptos de iteración, proceso iterativo, convergencia y divergencia ( bytes)
                          
                   2.1.2. Analizar en forma grupal la solución de problemas de ecuaciones algebraicas empleando los diferentes métodos.
                           Solución de problemas de ecuaciones algebraicas ( bytes)
                          
                   2.1.3. Realizar un taller de solución de ejemplos en clase, con la finalidad de practicar el software adecuado o generar programas de computadora.
                           Pascal ( bytes)
                          
3. Solución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales.
          3.1. Conoce y aplica los métodos numéricos para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales.
                   3.1.1. Realizar ejercicios de sistemas lineales en clase mediante el trabajo en equipo y como trabajos de aplicación.
                           Ejercicios de sistemas lineales ( bytes)
                          
                   3.1.2. Analizar y realizar en forma grupal la solución de un sistema de ecuaciones no lineales empleando el método de Newton. Realizar un ejercicio tipo y dejar a los estudiantes una tarea de otro ejercicio para entregar posteriormente.
                           Método de Newton ( bytes)
                          
                   3.1.3. Que los estudiantes programen en un lenguaje de programación
                           http://pier.guillen.com.mx/algorithms/11-otros/11.2-raices.htm
                          
4. Ajuste de funciones
          4.1. Estima los valores intermedios de una serie de datos experimentales por medio de métodos de interpolación y ajustar una función aplicando el método de mínimos cuadrados para solucionar casos teóricos y prácticos inherentes a este tema.
                   4.1.1. Investigar el desarrollo matemático de los métodos de ajuste de curvas e interpolación lineal.
                           Ajuste de curvas e interpolación ( bytes)
                          
                   4.1.2. Investigar el método de Lagrange para la estimación de valores intermedios de un grupo de datos experimentales y realizar una exposición para su discusión, comprensión y aplicación del mismo.
                           Método de Lagrange ( bytes)
                          
                   4.1.3. Integrar información para conocer y aplicar el método de mínimos cuadrados para el ajuste de una función a un conjunto de datos experimentales realizando un trabajo de equipo.
                           Mínimos cuadrados ( bytes)
                          
5. Diferenciación e integración numérica
          5.1. Conoce y aplica los métodos de derivación e integración numérica para la solución de problemas específicos de ingeniería en Materiales.
                   5.1.1. Investigar y discutir mediante una dinámica grupal como se aplican los métodos numéricos a partir de la definición de diferencia finita en adelante.
                           Definición de diferencia finita ( bytes)
                          
                   5.1.2. Investigar y exponer en equipo los diferentes métodos de integración numérica y los aplica a problemas de ingeniería en Materiales.
                           Métodos de integración numérica ( bytes)
                          
                   5.1.3. Exposición en equipos de un problema resuelto aplicando la computadora y un lenguaje de programación.
                           Pascal ( bytes)
                          
6. Solución de ecuaciones diferenciales
          6.1. Aplica los métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales ordinarias.
                   6.1.1. Investigar y aplicar los métodos de solución numérica para ecuaciones diferenciales ordinarias, utilizando métodos de un solo paso y múltiples para lograr una mayor exactitud en la solución.
                           Métodos de un solo paso y múltiples ( bytes)
                          
                   6.1.2. Aplicar los conocimientos adquiridos de los métodos de solución numérica en problemas inherentes a ingeniería en materiales, en el aula, a través de una dinámica grupal.
                           Problemas ( bytes)
                          
                   6.1.3. Presentación por equipos de aplicaciones y resolución de problemas mediante la ayuda de un lenguaje de programación.
                           Aplicaciones ( bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20212022P)
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